專題二 細(xì)胞的代謝 2.1 細(xì)胞的代謝測試(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)一、選擇題1酶是一種高效的生物催化劑，下列有關(guān)酶的敘述，正確的是()A蛋白酶主要破壞肽鍵，將蛋白質(zhì)分解成多肽BDNA連接酶將脫氧核苷酸連接成DNA片段C限制性核酸內(nèi)切酶只用于基因工程中對目的基因的切割DRNA聚合酶催化轉(zhuǎn)錄，在核糖核苷酸之間形成磷酸二酯鍵解析：蛋白酶破壞的是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)和某些肽鍵，從而將蛋白質(zhì)水解成多肽和一些氨基酸；將脫氧核苷酸連接成DNA片段的是DNA聚合酶，DNA連接酶將DNA片段連接成DNA分子；限制性核酸內(nèi)切酶廣泛存在于原核生物中，用于對外源DNA分子進(jìn)行切割，在基因工程中還可應(yīng)用于對質(zhì)粒的切割；RNA聚合酶催化核糖核苷酸之間形成磷酸二酯鍵，可將核糖核苷酸連接成RNA分子。答案：D2取5支試管，編號為15，分別加入2 mL物質(zhì)的量濃度為1.0 mol/L的H2O2溶液，進(jìn)行如表所示實(shí)驗(yàn)。據(jù)表分析，下列敘述中正確的是()試管編號12345加入物質(zhì)蒸餾水銹鐵釘生土豆塊熟土豆塊生土豆塊、稀NaOH溶液實(shí)驗(yàn)結(jié)果幾乎無氣泡少量氣泡大量氣泡幾乎無氣泡幾乎無氣泡A.1號和3號對比，說明酶具有高效性B2號和3號對比，說明不同種酶的催化效率不同C4號和5號對比，說明酶的活性受溫度、pH的影響D本實(shí)驗(yàn)不能用來探究酶作用的最適溫度解析：分析5支試管所加入的物質(zhì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，2號中銹鐵釘含有的Fe3可以催化H2O2分解，但氣泡較少；3號中生土豆塊含有的H2O2酶能催化H2O2分解，氣泡很多；4號中熟土豆塊因高溫導(dǎo)致H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無氣泡產(chǎn)生；5號中稀NaOH溶液導(dǎo)致生土豆塊中的H2O2酶失活，不能催化H2O2分解，幾乎無氣泡產(chǎn)生；1號作為對照組。3號和1號對比，說明酶具有催化作用。2號和3號對比，說明H2O2酶的催化效率比Fe3的高，即說明與無機(jī)催化劑相比，酶具有高效性。3號和4號對比，可以說明酶的活性受溫度影響。5號和3號對比，可以說明酶的活性受pH影響。由于H2O2的分解受溫度的影響，故本實(shí)驗(yàn)不能用來探究酶作用的最適溫度。答案：D3(2015周口模擬)關(guān)于新陳代謝與酶、ATP的關(guān)系，下列描述錯(cuò)誤的是()A酶的種類具有物種差異性，而ATP卻無物種差異性B酶、ATP都與新陳代謝密切相關(guān)，但兩者的合成毫無關(guān)系CATP是保證新陳代謝正常進(jìn)行的直接能源物質(zhì)D酶能促使新陳代謝正常進(jìn)行解析：酶是蛋白質(zhì)或RNA類物質(zhì)，它們的合成與生物遺傳物質(zhì)有關(guān)，因而具有物種差異性；不同生物體內(nèi)ATP的有機(jī)結(jié)構(gòu)是相同的，因而ATP不具有物種差異性，A正確。ATP的合成需要酶的催化，酶的合成需要ATP提供能量，B錯(cuò)誤。ATP是生命活動(dòng)正常進(jìn)行的直接能源物質(zhì)，C正確。新陳代謝是指細(xì)胞內(nèi)一系列的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)一般需要酶的催化，故酶能促進(jìn)新陳代謝的正常進(jìn)行，D正確。答案：B4如圖表示在最適溫度下，麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()Aa點(diǎn)時(shí)，一部分麥芽糖酶沒有參與催化B如果溫度下降5 ，b點(diǎn)將下移C可用斐林試劑鑒定麥芽糖酶是否完成對麥芽糖的催化分解Dbc段催化速率不再增加的原因是受酶數(shù)量或酶活性的限制解析：根據(jù)題意和圖示分析可知：曲線是在最適溫度下，麥芽糖酶的催化速率與麥芽糖量的關(guān)系。a點(diǎn)時(shí)，麥芽糖酶的催化速率只有最大速率的一半，并隨著麥芽糖量的增加而增強(qiáng)，說明麥芽糖酶并沒有全部參與催化，A正確；題中給的是最適溫度，如果溫度下降5 ，酶的活性會(huì)下降，所以b點(diǎn)將向下方移動(dòng)，B正確；麥芽糖水解后產(chǎn)生葡萄糖，而麥芽糖和葡萄糖都是還原糖，所以無法用斐林試劑鑒定麥芽糖是否分解完畢，C錯(cuò)誤；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是在最適溫度下進(jìn)行的，bc段催化速率不再增加的原因可能是受酶數(shù)量或酶活性的限制，D正確。答案：C5(2015安徽合肥二模)ATP是生命活動(dòng)中直接能源物質(zhì)，下列有關(guān)ATP的說法正確的是()A物質(zhì)跨膜運(yùn)輸時(shí)，細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行旺盛的ATP和ADP的相互轉(zhuǎn)化B光合作用暗反應(yīng)合成有機(jī)物所需的能量完全由光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP提供C肌肉細(xì)胞中大量線粒體組成肌質(zhì)體，有利于儲(chǔ)存大量ATP為運(yùn)動(dòng)供能DATP中的化學(xué)能在一些細(xì)胞中可來自光能，在另一些細(xì)胞中可再轉(zhuǎn)化為光能解析：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接凶杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸，自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散不消耗能量，A錯(cuò)誤；光合作用暗反應(yīng)合成有機(jī)物所需的能量由光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP與H提供，B錯(cuò)誤；細(xì)胞中ATP含量少，但ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化迅速，C錯(cuò)誤；光合作用過程中合成的ATP中的化學(xué)能來自光能，ATP中的化學(xué)能可再轉(zhuǎn)化為光能，D正確。答案：D6豬籠草是一種食蟲植物，為了驗(yàn)證豬籠草分泌液中有蛋白酶，某學(xué)生設(shè)計(jì)了兩組實(shí)驗(yàn)，如圖所示。經(jīng)35 水浴保溫一段時(shí)間后，、中加入適量雙縮脲試劑，、不加任何試劑，下列組合能達(dá)到目的的是()A和B和C和 D和解析：豬籠草分泌液中有蛋白酶，蛋白酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，、可以通過對比蛋白塊的大小來判斷是否進(jìn)行了反應(yīng)，但、中加入適量雙縮脲試劑都有紫色反應(yīng)。答案：A7下列關(guān)于酶特性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的敘述中，正確的是()A驗(yàn)證酶的專一性時(shí)，自變量一定是酶的種類B驗(yàn)證酶的高效性時(shí)，自變量是酶的濃度C探究溫度對酶活性的影響時(shí)，自變量是溫度D探究酶催化作用的最適pH時(shí)，應(yīng)設(shè)置過酸、過堿、中性三組解析：驗(yàn)證酶的專一性時(shí)，自變量可以是酶的種類或反應(yīng)物的種類，A錯(cuò)誤；驗(yàn)證酶的高效性，是指驗(yàn)證酶降低活化能的作用顯著高于無機(jī)催化劑，B錯(cuò)誤；以溫度為自變量，可探究溫度對酶活性的影響，C正確；探究酶催化作用的最適pH時(shí)，過酸過堿都會(huì)使酶失活，應(yīng)設(shè)置更多適宜的pH梯度，分成更多的組，D錯(cuò)誤。答案：C8在下列四種化合物的化學(xué)組成中，“”中所對應(yīng)的含義最接近的是()ABC D解析：根據(jù)題意，“”中所對應(yīng)的含義分別為：一磷酸腺苷AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，腺嘌呤，DNA分子上的腺嘌呤脫氧核苷酸，RNA分子上的腺嘌呤核糖核苷酸，腺苷，腺苷。答案：D9(2015淮北二模)下圖中甲曲線表示在最適溫度下，某種酶促反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間的關(guān)系。其余兩條曲線分別表示該酶促反應(yīng)速率隨pH或溫度的變化趨勢。下列相關(guān)分析，正確的是()A在A點(diǎn)適當(dāng)提高溫度或在B點(diǎn)適當(dāng)增加酶的濃度，反應(yīng)速率都將增大B圖中E點(diǎn)代表該酶的最適pH，H點(diǎn)代表該酶的最適溫度C短期保存該酶，適宜條件對應(yīng)于圖中的D、H兩點(diǎn)D研究淀粉酶或過氧化氫酶參與的酶促反應(yīng)，均可得到上圖曲線解析：首先根據(jù)曲線變化判斷乙曲線代表溫度對酶促反應(yīng)速率的影響，丙曲線代表pH對酶促反應(yīng)速率的影響。甲曲線是在最適溫度下測定的，故在A點(diǎn)提高溫度，反應(yīng)速率將降低，故A錯(cuò)；圖中E點(diǎn)代表酶的最適溫度，H點(diǎn)代表酶的最適pH，故B錯(cuò)；酶應(yīng)該在最適pH、低溫下保存，故C對；過氧化氫受熱易分解，故當(dāng)用過氧化氫酶研究溫度對酶促反應(yīng)速率的影響時(shí)，高溫時(shí)反應(yīng)速率不會(huì)為零，故D錯(cuò)。答案：C10(2015南昌二模)模型包括物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型等。而物理模型是指以實(shí)物或圖畫形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對象的特征，如沃森和克里克制作的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，就是物理模型。下圖為某同學(xué)所作的酶催化作用的模型。下列敘述正確的是()A該模型是物理模型，能很好地解釋酶的專一性B圖中的A一定是蛋白質(zhì)，因?yàn)锳是酶C若圖中的B表示氨基酸，A表示酶，則該生理過程表示脫水縮合D人成熟的紅細(xì)胞內(nèi)不能合成酶，也無上述模型表示的生理過程解析：該圖中A和B的結(jié)構(gòu)能反映出酶的專一性，故A正確；酶是催化劑，反應(yīng)前后酶的數(shù)量和性質(zhì)保持不變，故A是酶，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA，故B錯(cuò)誤；圖中化學(xué)反應(yīng)屬于物質(zhì)的分解，不可能是脫水縮合，故C錯(cuò)誤；人成熟的紅細(xì)胞不能合成酶，但是含有許多酶，能催化多種化學(xué)反應(yīng)，故D錯(cuò)誤。答案：A11為驗(yàn)證酶的高效性，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，以下描述正確的是()A加氯化鐵的試管必須加熱處理B兩試管加入催化劑的分子數(shù)相同C兩試管加入過氧化氫量不同D反應(yīng)完成后，兩試管中產(chǎn)物數(shù)量相同解析：本實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證酶的高效性。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)遵循單一變量原則，若對加氯化鐵的試管進(jìn)行加熱處理，則實(shí)驗(yàn)存在兩個(gè)自變量。兩試管中，應(yīng)加入等質(zhì)量的催化劑，故加入無機(jī)催化劑氯化鐵的分子數(shù)遠(yuǎn)多于加入生物催化劑過氧化氫酶的分子數(shù)。兩試管中的過氧化氫量屬于無關(guān)變量，應(yīng)保持相同。兩試管中的過氧化氫量相同，反應(yīng)完成后，兩試管中產(chǎn)物數(shù)量相同。答案：D12如圖是研究物質(zhì)A和物質(zhì)B對某種酶活性影響的變化曲線，下列敘述正確的是()A物質(zhì)A能提高該化學(xué)反應(yīng)的活化能B物質(zhì)B能提高該種酶的催化活性C減小底物濃度可以消除物質(zhì)A對該種酶的影響D增大底物濃度可以消除物質(zhì)B對該種酶的影響解析：在同等底物濃度下，加入酶和物質(zhì)A后反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率大，說明物質(zhì)A提高了酶的催化活性，即降低了該化學(xué)反應(yīng)的活化能，A錯(cuò)誤；在同等底物濃度下，加入酶和物質(zhì)B后反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率小，說明物質(zhì)B降低了酶的催化活性，B錯(cuò)誤；當(dāng)?shù)孜餄舛容^小時(shí)，加入酶和物質(zhì)A后反應(yīng)速率比只加酶的反應(yīng)速率大，說明減小底物濃度并不能消除物質(zhì)A對該種酶的影響，C錯(cuò)誤；從圖中可以看出，當(dāng)?shù)孜餄舛容^大時(shí)，加入物質(zhì)B和酶時(shí)與只加酶的反應(yīng)速率一樣，說明增大底物濃度可以消除物質(zhì)B對該種酶的影響，D正確。答案：D二、非選擇題13生物體內(nèi)的新陳代謝與ATP、酶有密切關(guān)系。下面甲圖表示了細(xì)胞某些代謝過程與ATP的關(guān)系，乙圖表示酶在化學(xué)變化中的作用。請分析回答：(1)甲圖中，若生物體為藍(lán)藻，細(xì)胞消耗ADP的主要場所是_。而在玉米體內(nèi)，葉肉細(xì)胞通過生理過程產(chǎn)生ATP的具體部位是_。(2)從太陽光能轉(zhuǎn)變?yōu)楣趋兰∈湛s所需的能量，需要依次經(jīng)過甲圖中_(填序號)過程。(3)乙圖中，若表示過氧化氫酶作用于一定量的H2O2(溫度和pH等條件都保持最適宜)時(shí)生成物量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，在d min后曲線變成水平的主要原因是_。若其他條件不變，將該酶的濃度增加一倍，請?jiān)谝覉D上畫出生成物量變化的曲線。(4)過氧化氫酶之所以能夠加快化學(xué)反應(yīng)的速率是因?yàn)樗躝。Fe3也能催化H2O2的分解，但與過氧化氫酶相比，要達(dá)到生成物量的最大值，反應(yīng)時(shí)間一般_(填“長于”“等于”或“短于”)d min。答案：(1)細(xì)胞質(zhì)(基質(zhì))葉綠體類囊體薄膜(2)(3)反應(yīng)物已被消耗盡如圖虛線所示(4)降低化學(xué)反應(yīng)的活化能長于14解讀下面與酶有關(guān)的曲線，回答下列問題：(1)酶的作用機(jī)理可以用甲圖中_段來表示。如果將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng)，則b在縱軸上將_(填“上移”“下移”)。(2)乙圖中160 min時(shí)，生成物的量不再增加的原因是_。(3)聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容，分析丙圖曲線：對于曲線abc，若x軸表示pH，則曲線上b點(diǎn)的生物學(xué)意義是_。對于曲線abd，若x軸表示反應(yīng)物濃度，則y軸可表示_。制約曲線bd增加的原因是_。(4)若該酶是胃蛋白酶，其作用的底物是_。若胃蛋白酶濃度和其他條件不變，反應(yīng)液pH由10逐漸降低到2，則酶催化反應(yīng)的速率將_，原因是_。解析：(1)在無酶催化時(shí)，必須提供a值的活化能，反應(yīng)才能順利進(jìn)行；有酶催化時(shí)，必須提供b值的活化能，因此降低的活化能用ab段表示。無機(jī)催化劑也能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能，只不過沒有酶顯著，因此b點(diǎn)上移。(2)乙圖反映生成物的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線，當(dāng)曲線達(dá)到最大值時(shí)，意味著反應(yīng)物被消耗盡了。(3)丙圖中，若x軸表示pH，則曲線abc表示不同pH對酶活性的影響，曲線最高點(diǎn)表示在最適pH下酶的催化效率最高；若x軸表示反應(yīng)物濃度，則曲線abd表示底物濃度對酶促反應(yīng)速率的影響，當(dāng)?shù)孜餄舛仍龃蟮揭欢ㄖ岛?，酶促反?yīng)速率不再增加，此時(shí)受到酶濃度的制約。(4)胃蛋白酶的最適pH在2左右，在pH為10時(shí)，胃蛋白酶的活性喪失，即使pH再降低到2，酶的活性也不會(huì)恢復(fù)。答案：(1)ab上移(2)底物已被完全消耗掉(3)在最適pH下，酶的催化效率最高酶促反應(yīng)速率酶濃度的限制(4)蛋白質(zhì)不變胃蛋白酶的最適pH在2左右，pH為10時(shí)胃蛋白酶已經(jīng)失活，再改變pH，酶的活性不變15為驗(yàn)證pH對過氧化氫酶活性的影響，請根據(jù)提供的材料用具完成下列實(shí)驗(yàn)，并回答有關(guān)問題：材料用具：試管、量筒、滴管、試管架、pH試劑，新鮮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的肝臟研磨液、新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的鹽酸溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的氫氧化鈉溶液、蒸餾水等。(1)實(shí)驗(yàn)原理：過氧化氫酶可以使過氧化氫分解成水和氧氣。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：如圖所示，先在1號、2號、3號試管中各加入2 mL新配制的體積分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液，再向1號試管內(nèi)加入1 mL蒸餾水，向2號試管內(nèi)加入_，向3號試管內(nèi)加入_，并振蕩試管。向1號、2號、3號試管內(nèi)各滴入2滴_。仔細(xì)觀察各試管內(nèi)_，并記錄。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：_。(4)通過上述實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：過氧化氫酶的活性需要適宜的_。(5)將某一溶液pH直接由1升到10的過程中，過氧化氫酶的活性_，原因是_。(6)在坐標(biāo)圖中畫出過氧化氫酶的活性與pH的關(guān)系曲線(畫出大致趨勢即可)。答案：(2)1 mL(等量的)氫氧化鈉溶液(試劑量和試劑名缺一不可)1 mL(等量的)鹽酸溶液(試劑量和試劑名缺一不可)肝臟研磨液產(chǎn)生的氣泡的多少(3)1號試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較多，2號和3號試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡較少(4)pH(5)不變過氧化氫酶已經(jīng)失去活性(6)如圖所示